[0001] Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Wie aus dem Prospekt "Maschinen und Geräte für Glasfaserkunststoffe" der Fa. J.
Coudenhove, Wien (1978), Seiten 2, 3, 11, 15, bekannt, werden zum Ausgleich von Druckspitzen
bei derartigen Mischeinrichtungen, bei welchen eine gleichmäßige Förderung des Produktes
nicht möglich ist, Druckkompensatoren eingesetzt, um auftretende Druckschwankungen
auszugleichen. Derartige Druckkompensatoren dämpfen über ein Gas- oder Luftpolster
Druckspitzen und überbrücken andererseits einen kurzfristigen Druckmangel, so daß
eine kontinuierliche und weitgehend gleichmäßige Materialförderung aufrechterhalten
bleibt. Ein solcher kurzfristiger Druckmangel kann z.B. bei druckluftbetriebenen
Kolbenpumpen auftreten, wenn diese am Ende des Druckhubes umschalten.
[0003] Vor allem bei der Förderung und beim Mischen von Farben und Lacken mit druckluftbetriebenen
Kolben- oder Membranpumpen werden Druckkompensatoren verwendet, um einen weitgehend
gleichmäßigen Materialabgang zu gewährleisten. Dieser gleichmäßige Materialabgang
ist erforderlich, um die Produk te in der Spritzapplikation mit gleicher Schichtstärke
aufzutragen.
[0004] Insbesondere bei Mischeinrichtungen für zwei oder mehrere Komponenten oder Medien
sind Druckkompensatoren herkömmlicher Bauart meist nicht anwendbar, da sie zwar Druckspitzen
und Druckmängel kurzfristig kompensieren, jedoch bei längeren Betriebspausen in Kauf
genommen werden muß, daß durch chemische Reaktion eine Aushärtung der Komponenten
erfolgt, wodurch eine längere Betriebsunterbrechung notwendig wird. Die gesamte Mischeinrichtung
einschließlich Druckkompensator muß zerlegt und gereinigt werden, da sie durch ausgehärtetes
Material unbrauchbar geworden ist. Auch bei Materialwechsel, z.B. Umstellung auf
einen anderen Farbton, ist ein Zerlegen und Reinigen erforderlich, da Materialreste
nicht restlos aus dem Druckkompensator gespült werden können.
[0005] Durch die Erfindung soll ermöglicht werden, einen Druckkompensator in einer Mischeinrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden und einzusetzen, daß unabhängig von der
Art der verwendeten Medien und Farbtöne eine einfache Reinigung bei geringem Zeitaufwand,
insbesondere ohne Zerlegen der Einrichtung, möglich ist.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
[0007] Bei normalem Betrieb werden die beiden oder mehreren zu mischenden Medien dem Einlaß
des Mischers, vorzugsweise eines statischen Wirbelmischers, zugeführt, und das aus
dem Auslaß des Mischers austretende vermischte Material wird durch den in seiner ersten
Stel lung befindlichen 3/2-Wegehahn und den anschließenden Druckkompensator einem
an eine Applikationsleitung angeschlossenen Applikationsgerät, beispielsweise einer
Spritzpistole, zugeleitet. Das dem Druckkompensator unter Druck zugeleitete Material
kann sich in dem langgestreckten Puffergefäß gegen pneumatischen Druck ansammeln
und ist dadurch in der Lage, Druckspitzen und Druckmängel des vom Mischer nachgelieferten
Materials kurzfristig auszugleichen. Da ständig neues vermischtes Material in den
Kompensator nachgeliefert und aus diesem wieder ausgepreßt wird, ist die Verweilzeit
des Materials zwischen Mischer und Applikationsgerät in den meisten Fällen kurz genug,
um kein Abbinden oder Aushärten des Materials zuzulassen.
[0008] Vor dem Abbinden oder Aushärten des Materials, insbesondere bei Arbeitsunterbrechungen
oder Materialwechsel, ist eine einfache und rasche Reinigungsmöglichkeit ohne Zerlegen
der Einrichtung dadurch möglich, daß zunächst statt der zu mischenden Komponenten
Reinigungsmittel, erforderlichenfalls mit pulsierender Druckluft vermischt, in den
Einlaß des Mischers eingeleitet und über den in seiner ersten Stellung befindlichen
3/2-Wegehahn in den Druckkompensator und von diesem über die Applikationsleitung
dem Applikationsgerät zugeführt wird, aus welchem Material und Reinigungsmittel abgespritzt
werden. Dadurch kann bereits ein großer Teil der Materialrückstände aus der Einrichtung
ausgespült werden.
[0009] Anschließend wird der 3/2-Wegehahn in seine zweite Stellung umgeschaltet, wodurch
das weiterhin zugeführte Reinigungsmittel, gegebenenfalls mit pulsierender Druckluft,
über die Reinigungsleitung in das dem Aufnahmeende des Druckkompensators entgegengesetzte
Ende des Puffergefäßes eingeleitet wird. Dadurch werden die Innenwände des gesamten
langgestreckten Puffergefäßes ebenfalls gut gereinigt. Diese Vorgänge können durch
mehrmaliges Umschalten des 3/2-Wegehahns beliebig oft wiederholt werden. Anschließend
kann gewünschtenfalls noch nach dem Abschalten der Reinigungsmittelzufuhr das Reinigungsmittel
über eine längere Zeit im Innern aller Teile der Mischeinrichtung stehengelassen werden,
um letzte Reste des Materials aufzulösen und später auszuspülen.
[0010] Gemäß Anspruch 2 sind das Mischrohr des Mischers sowie das als Kompensationsrohr
ausgebildete Puffergefäß des Druckkompensators durchsichtig, so daß sowohl der Mischvorgang
als auch der Reinigungsvorgang jeweils optisch genau beobachtet werden können.
[0011] Um die Reinigungswirkung zu verstärken kann gemäß Anspruch 3 pulsierende Druckluft
zusammen mit dem Reinigungsmittel eingeleitet werden.
[0012] Besonders zweckmäßig ist gemäß Anspruch 4 die Ausstattung des Kompensatorrohrs mit
einem Standrohr, durch welches das gemischte Material in das Kompensatorrohr eingeleitet
wird.
[0013] Beim Druckausgleich sinkt der Materialspiegel unter die Auslaßöffnung des Standrohrs.
Neues vermischtes Material fließt nach, so daß durch die so gelenkte Strömung ein
laufender Materialaustausch innerhalb des Druckkompensators stattfindet. Dadurch
können Druckschwankungen nicht nur durch das sich im Kompensatorrohr aufbauende Druckluftpolster,
sondern auch durch das Gewicht des im Kompensatorrohr sich ansammelnden und aus dessen
unterem Aufnahmeende austretenden Materials kompensiert werden.
[0014] Um die Reinigungswirkung beim Einleiten des Reinigungsmittels in das obere Ende
des Kompensatorrohrs noch zu verbessern, kann gemäß Anspruch 5 eine Sprüheinrichtung
und zusätzlich gemäß Anspruch 6 ein Leitschaufelkranz vorgesehen werden.
[0015] Anhand der einzigen Figur, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in seinem schematischen Aufbau zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.
[0016] Durch nicht näher dargestellte Zuführeinrichtungen wird einem Anschluß 10 eine Komponente
A, einem Anschluß 12 ein Reinigungsmittel, gegebenenfalls mit pulsierender Druckluft
kombiniert, einem Anschluß 14 eine Komponente B und einem Anschluß 16 ebenfalls Reinigungsmittel
und gegebenenfalls pulsierende Druckluft zugeführt. Mittels zweier Umschalthähne 18
bzw. 20 werden entweder die beiden Aufnahmen 10 und 14 für die Komponenten A und
B oder nach Umschalten der beiden Umschalthähne 18 und 20 die beiden Aufnahmen 12
und 16 für das Reinigungsmittel und gegebenenfalls die Druckluft mit Verbindungsleitungen
22 bzw. 24 verbunden, die über Rückschlagventile 26 bzw. 28 mit dem Einlaßkopf 30
eines allgemein mit 32 bezeichneten statischen Wirbelmischers verbunden sind. Der
Einlaßkopf 30 ist mit einem vertikalen und aus durchsichtigem Material bestehenden
Mischrohr 34 verbunden, dessen unteres Ende über einen Auslaßkopf 36 mit einem 3/2-Wegehahn
38 in Verbindung steht. Das Küken 40 des bei der dargestellten Ausführungsform als
Kugelventil ausgebildeten 3/2-Wegehahns verbindet in einer ersten Stellung das Mischrohr
34 über einen ersten Abschnitt 42 einer Applikationsleitung mit dem unten gelegenen
Aufnahmeende 44 eines allgemein mit 46 bezeichneten Druckkompensators. Der Druckkompensator
46 weist ein vertikal stehendes, aus durchsichtigem Material bestehendes Kompensatorrohr
48 auf, dessen oben gelegenes Abschlußende 50 durch einen Abschlußteil 52 verschlossen
ist, der eine ins Innere des Kompensatorrohrs 48 weisende Verteilereinrichtung 54
aufweist. In einer zweiten Stellung verbindet das Küken 40 des 3/2-Wegehahns 38 das
Mischrohr 34 über eine Reinigungsleitung 56 mit dem Abschlußteil 52. Durch die Verteilereinrichtung
54 wird über die Reinigungsleitung 56 in den Abschlußteil 52 zugeführtes Reinigungsmittel
auf die Innenwände des Kompensatorrohrs 48 aufgesprüht. Wenn das Reinigungsmittel
zusätzlich mit pulsierender Druckluft kombiniert ist, ergibt sich hierdurch eine außerordentlich
günstige Reinigungswirkung für die Innenwände des Kompensatorrohrs 48. Die Reinigungsleitung
56 ist derart an den 3/2-Wegehahn 38 angeschlossen, daß in einer zweiten Stellung
des Kükens 40 das Innere des Mischrohrs 34 mit der Reinigungsleitung 56 in Verbindung
steht. Gleichzeitig mit der Umschaltung des 3/2-Wegehahns erfolgt auch eine Umschaltung
der Umschalthähne 18 und 20, so daß in dieser zweiten Stellung des Kükens 40 Reinigungsmittel
und gegebenenfalls Druckluft durch die Aufnahmen 12 und 16 eingeleitet wird. Die Verteilereinrichtung
54 weist einen konischen Ringkanal 55 auf, durch den ein besonders günstiges Aufprallen
von Reinigungsmittel auf die Innenwand des Kompensatorrohrs 48 bewirkt wird. Eine
Sprühdüse 57 sprüht zusätzlich Reinigungsmittel und gegebenenfalls Druckluft auf
die Innenwand.
[0017] Das unten gelegene Aufnahmeende 44 des Druckkompensators 46 ist durch einen Aufnahmeteil
58 abgeschlossen, der einerseits über einen Aufnahmekanal 60 mit dem von dem 3/2-Wegehahn
38 kommenden Abschnitt 42 der Applikationsleitung und andererseits mit einem Standrohr
62 in Verbindung steht, das nach oben ins Innere des Kompensatorrohrs 48 ragt, bei
der dargestellten Ausführungsform über etwa ein Drittel der Gesamthöhe des Kompensatorrohrs.
Das durch den Aufnahmekanal 60 eintretende gemischte Material steigt im Innern des
Standrohrs 62 nach oben und fällt in dem Ringraum zwischen Standrohr 62 und Kompensatorrohr
48 nach unten, um sodann durch einen Auslaßkanal 64 in den zu einer Spritzpistole
66 führenden Abschnitt 68 der Applikationsleitung ausgepreßt zu werden. Je nach dem
Druck des vom Mischer 32 zugeführten Materials sammelt sich dieses Material gegen
den Druck eines darüberstehenden Luftpolsters bis zu einer von diesem Druck abhängigen
Standhöhe an und wird unter der Wirkung dieses Drucks sowie zusätzlich unter der Wirkung
des Eigengewichts der im Kompensatorrohr 48 stehenden Materialmenge in den Abschnitt
68 der Applikationsleitung gepreßt. Druckspitzen und Druckmängel können so kurzfristig
ausgezeichnet kompensiert werden, wobei im Druckkompensator 46 ein ständiger Materialaustausch
stattfindet.
[0018] Zur Reinigung der Mischereinrichtung bei Betriebsunterbrechung oder Materialwechsel
wird das Küken 40 zunächst in seine erste Stellung gedreht, und es werden die Umschalthähne
18 und 20 so umgeschaltet, daß Reinigungsmittel und gegebenenfalls pulsierende Druckluft
durch die Aufnahmen 12 und 16 eingeleitet werden können. Durch das einströmende Reinigungsmittel
werden zunächst das Mischrohr 34 und die an dasselbe angeschlossenen, vom Material
durchströmten Teile gereinigt, wobei das Reinigungsmittel durch das Standrohr 62
ins Innere des Druckkompensators eindringt und aus diesem der Spritzpistole 66 zum
Abspritzen der groben Materialreste, beispielsweise Farbreste, Lackreste oder dgl.,
zugeführt wird. Durch Sichtkontrolle am Mischrohr 34 und am Kompensatorrohr 48 kann
der Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem eine Grobreinigung der Mischeinrichtung durchgeführt
ist.
[0019] Anschließend wird das Küken 40 in die zweite Stellung gedreht, so daß das Reinigungsmittel
nunmehr über die Reinigungsleitung 56 der Verteilereinrichtung 55 am oberen Ende des
Kompensatorrohrs 48 zugeführt wird. Dadurch wird die Innenwand des Kompensatorrohrs
48 gut gereinigt und das Altmaterial wird zusammen mit dem Reinigungsmittel durch
die Spritzpistole 66 abgespritzt.
[0020] Falls noch keine ausreichende Reinigung erzielt ist, kann das Küken 40 nochmals in
die erste Stellung umgeschaltet und der entsprechende erste Teil des Reinigungsvorganges
wiederholt werden. Anschließend kann nach abermaliger Umschaltung des Kükens 40 der
zweite Teil des Reinigungsvorgangs wiederholt werden. Dieses Umschalten des 3/2-Wegehahns
38 kann fortgesetzt werden, bis durch Sichtkontrolle an den Rohren 34 und 48 eine
vollständige Reinigung festgestellt wird.
[0021] Nachdem durch die erwähnte Sichtkontrolle festgestellt wird, daß der Reinigungsvorgang
im wesentlichen beendet ist, kann zusätzlich, falls erforderlich, bei geschlossener
Spritzpistole 66 Reinigungsmittel in alle Teile der Mischeinrichtung eingefüllt und
einige Zeit darin stehengelassen werden, bis eine im wesentlichen restlose Reinigung
aller Teile erreicht ist. Somit läßt sich eine schnelle und verhältnismäßig einfache
Reinigung der Mischeinrichtung ohne Zerlegen derselben auch bei Zwei- und Mehrkomponenten-Materialien
trotz der vorteilhaften Verwendung eines entsprechend ausgebildeten Druckkompensators
erzielen.
[0022] Der Einlaßkopf 30 weist an seiner Oberseite einen nach außen führenden Entspannungskanal
70 auf, der durch eine Berstscheibe 72 abgeschlossen ist. Damit bei zu hohen Druckspitzen
eine Zerstörung empfindlicher Teile der Mischeinrichtung, insbesondere der aus Glas
oder dgl. bestehenden Rohre 34 und 48, sicher vermieden wird, ist die Berstscheibe
72 so eingestellt, daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Höchstdrukkes im Innern
der Mischeinrichtung die Berstscheibe zerbricht und Material über einen Schlauch 74
einem nicht gezeigten Auffangbehälter zugeleitet werden kann.
1. Vorrichtung zum Mischen flüssiger Medien, insbesondere von Farben oder Lacken,
mit einem statischen Mischer, mit Zuleitungen für die Medien zu dem Einlaß des Mischers,
mit einer Zuführeinrichtung für ein flüssiges Reinigungsmittel zu dem Einlaß des
Mischers, mit einer sich an den Auslaß des Mischers anschließenden Applikationsleitung
für die Mischung, mit einem Applikationsgerät, in das die Applikationsleitung mündet,
und mit einem Druckkompensator, der in die Applikationsleitung eingeschaltet ist,
der ein vertikal stehendes, langgestrecktes Puffergefäß mit einem unteren Aufnahmeteil
und einem oberen Abschlußteil aufweist, wobei der Mischer über die Applikationsleitung
mit dem Aufnahmeteil des Druckkompensators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Applikationsleitung (42,68) zwischen dem Mischer (32) und dem Druckkompensator
(46) ein 3/2-Wegehahn (38) eingeschaltet ist, daß eine Reinigungsleitung (56) zwischen
dem 3/2-Wegehahn und dem Abschlußteil (52) des Druckkompensators vorgesehen ist,
wobei der 3/2-Wegehahn (38) in seiner ersten Stellung die Verbindung des Mischers
(32) mit dem Aufnahmeteil (58) des Druckkompensators herstellt und in seiner zweiten
Stellung den Mischer (32) über die Reinigungs leitung (56) mit dem Abschlußteil (52)
des Druckkompensators verbindet, und daß am Abschlußteil (52) des Druckkompensators
eine Verteilereinrichtung (54) zum Aufbringen des Reinigungsmittels auf die Innenwand
des Puffergefäßes (48) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mischer ein aus durchsichtigem Material
bestehendes Mischrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Puffergefäß (48) ein
aus durchsichtigem Material bestehendes Kompensatorrohr ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung
(12, 16) für Reinigungsmittel mit einer Einrichtung zur Einleitung von pulsierender
Druckluft gleichzeitig mit dem Reinigungsmittel kombiniert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Aufnahmeteil
(58) ein mit dem vom 3/2-Wegehahn (38) kommenden Abschnitt (42) der Applikationsleitung
verbundenes, oben offenes Standrohr (62) ins Innere des Kompensatorrohrs(48) nach
oben ragt, und daß eine Auslaßöffnung (64) des Kompensatorrohrs (48) am Aufnahmeteil
(58) mit dem zum Applikationsgerät (66) führenden Abschnitt (68) der Applikationsleitung
in Verbindung steht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung
(54) zum gleichmäßigen Versprühen des Reinigungsmittels auf die Innenwände des Kompensatorrohrs
(48) geeignet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Verteilereinrichtung
(54) ein Leitschaufelkranz zum Verwirbeln des ausgesprühten Reinigungsmittels um die
Längsachse des Kompensatorrohrs (48) angeordnet ist.